表4-1 单环芳烃的物理常数
名称
熔点/℃
沸点/℃
相对密度
苯 甲苯
5.5 —9.5
80.1 110.6
0.8787 0.8669
邻二甲苯
—25.5
144.4
0.8802
间二甲苯 对二甲苯
—47.9 13.2
139.1 138.4
0.8642 0.8611
乙苯
—95
136.1
0.8670
丙苯 异丙苯
—99.5 —96
CH3 +HNO 3H 32 0S 。 O C 4
CH3
CH3
NO 2+
H2S 1O 00 4。 ， CHNO 3 NO 2
CH3 NO 2
NO 2
NO 2 2， 4， 6-三 硝 基 甲 苯
2，4，6-三硝基甲苯俗称TNT，是一种常用的烈性炸药。
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3．磺化反应 苯与浓硫酸或发烟硫酸加热至70～80℃时，则苯环上的氢能被磺基取代， 生成苯磺酸。苯环上的氢被磺基（—SO3H）取代的反应称为磺化反应。 磺化反应是可逆反应。
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当两个取代基的定位效应不一致时，新基团进入苯环的位置由定位能 力强的决定。例如：
OH CH3
NO3 COOH
OH NO3
两个基团处于间位时，由于其间位的空间位阻大，产 物很少，可以不写。例如：
CH3 CH3
OH COOH
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第四节 稠环芳烃
两个环共用两个相邻原子而组成的多环体系称为稠环。由两个 或两个以上苯环共用两个相邻的碳原子的芳香烃，称为稠环芳 香烃。
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二、定位规律的应用
（一）根据取代基的定位规律可以选择正确的合成路线。例如：由苯分别 制取邻氯苯甲酸和间氯苯甲酸。第二步和第三步非常重要，如果改变两步 的次序，反应产物截然不同。
CH3Cl ACl3
CH3Cl ACl3
CH3 Cl2 FeCl3
CH3 KMnO4 H+
CH3 Cl KMnO4 H+
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一、取代基的定位规律
邻、对位定位基(致活)-O->-N(CH3)2>-NHCH3>-NH2>-OH>-OCH3>-NHCOCH3> -CH3>-R>-X(I、Br、C1)(致钝) 间位定位基(致钝)-N+(CH3)3>-NO2>-CN>-SO3H>-CHO>-COCH3>-COOH>-COOCH3>-CONH2
CH 三苯甲烷
CH CH 1,2-二苯乙烯
稠环芳烃一般有特殊的名称。
7 89 1 2 7 8
9
6
10 5
4
3
6 5
10
萘
蒽
1
5
26
3
4
2
1
37
4
8
10 9
菲
8
苯分子去掉一个氢原子后的基团C6H5—叫做苯基，也可以用Ph一代表。芳 烃分子的芳环上去掉一个氢原子后的基团叫做芳基，可用Ar一代表。甲苯 分子中苯环上去掉一个氢原子后所得的基团CH3C6H4—称甲苯基；如果甲苯 的甲基上去掉一个氢原子， C6H5 CH2—称苯甲基，又称苄基。
苯 基 （ Ph— ）
CH3 邻 甲 苯 基
CH2 苯 甲 基 （ 苄 基 ）
9
第二节 单环芳烃的结构和性质
10
一、单环芳烃的结构
（一）苯的结构
苯的分子式为C6H6。凯库勒结构式：
H C HC CH
HC
CH
C
H
或简写为
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（二）苯的同系物
苯分子中的氢原子被烃基取代，得到苯的一系列同系物。 例如：
O +2H2O+2CO2
O
邻 苯 二 甲 酸 酐
3.加成反应
在加成反应中，萘的活泼性更为 显著，不需要光就可以加氯。
+ Cl2
Cl Cl Cl
Cl 1,2,3,4-四氯四氢萘
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三、蒽、菲
蒽和菲的分子式都是C14H20，互为同分异构体，其结构式如下：
89 7
6 5 10
蒽
1 2
3 4
5
6
3
4
2
1
7
C H 3
C H 3 C H 2C H 2C H 3
1,2-二 甲 基 -3-丙 基 苯
C C H 苯 乙 烯
C H 3C C H C H 3 C H 3C H 2C H C H C H 3 2-苯 基 -2-丁 烯 2-甲 基 -3-苯 基 戊 烷
7
5.多环芳烃中，多苯代链烃 命名以链烃做母体，苯环 做取代基。
10
89
菲
在菲和蒽分子中，1、4、5、8位相同，称α位；2、3、6、7位相同， 称β位；蒽分子中的9，l0位称为γ位。γ位活泼，α位次之，β位又次之。
CH3
C2H5
CH2CH2CH3 CH3CH2CH2
甲 苯
乙 苯
正 丙 苯
异 丙 苯
苯的同系物中都有一个苯环，即单环芳烃，它们的通 式是：CnH2n-6 (n ≥6)
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二、单环芳烃的物理性质
单环芳烃中重要的是苯的同系物。一般为五色易挥发、易燃的液体，具有特 殊的气味，比水轻，不溶于水，溶于一般有机溶剂如石油醚、乙醚等。
一、芳香烃的分类
1.单环芳烃 是指分子中含一个苯环的芳烃。如：
CH3
C2H5
Br
NO2
甲苯
乙苯
溴苯
硝基苯
2.多环芳烃 是指分子中含有多个苯环的芳烃。联苯芳烃和多苯代脂肪 烃是指分子中含有两个或两个以上独立苯环的芳烃。如：
联 苯 （ 联 苯 芳 烃 ）
CH2 二 苯 甲 烷 （ 多 苯 代 脂 肪 烃 ）
Cl
一平面上，但各碳原子并不相同，其中α位碳原子上
的氢原子较活泼，而β位次之。命名时，一个取代基
可以用阿拉伯数字或希腊字母标明其位置；但如果 1-氯萘（ -氯萘） 两个或两个以上取代基时，必须用阿拉伯数字标位。
NO2
NO2 1,4-二硝基萘
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（二）化学性质
萘的性质比苯活泼：更容易发生亲电取代、加成、氧化等反应。亲电 取代反应主要发生在α位上。 1.取代反应 萘可以发生卤代、硝化、磺化及酰基化反应。
CH3
KMnO4/H
COOH
苯甲酸
CH2CH2CH3 KMnO4/H
COOH
CH(CH3)2
COOH 对苯二甲酸
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（三）加成反应
芳烃比一般的不饱和烃稳定，只有在特殊的 条件下才能发生加成反应。例如：在催化剂 存在时，苯与氢加成，生成环己烷。
+ H2 17P 5t。 C
又如，在光照和50～55℃条件下， 苯与氯气发生加成反应生成六氯 环己烷。
（一）邻、对位定位基 一般来说，邻、对位定位基是供电子基团，卤素除外， 邻、对位定位基能使苯环活化(特别是邻、对位的电子云密度增大)，所以，有利 于在邻、对位发生亲电取代反应。
（二）间位定位基 间位定位基能使苯环电子云密度降低，而使苯环钝化(特别是 邻、对位的电子云密度减小)，因此，取代反应比苯难于发生。
COOH Cl
COOH
Cl2 FeCl3
COOH Cl
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（二）根据取代基的定位规律，还可以推测反应的主要产物。如果苯环上有 两个取代基，这两个取代基的定位作用一致时，产物容易确定。例如，下列 苯的二元取代物发生取代反应时，新基团进入的位置如箭头所示。
CH3 COOH
COOH NO3
CH3 NO3
+ Cl2
光 50~55。C
六氯环己烷俗名“六六六”，化学式C6H6Cl6。
Cl H
H C Cl
Cl C C H
H Cl C
Cl CH
C
H Cl
六氯环己烷
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四、重要的芳烃
芳香烃 熔点／℃ 沸点／℃ 相对密度
பைடு நூலகம்
苯
5.5
80.1
0.8790
甲苯
—95
邻二甲苯 —25.2
110.6 144.4
0.866 0.8801
O + CH3 C Cl ACl3
O C CH3 + HCl
乙酰氯
O + CH3 C Cl ACl3
苯乙酮 O C
+ HCl
二苯酮
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苯及其同系物可以燃烧，燃烧时产生带大量浓烟的火焰，最终产物 是CO2和H2O。苯的蒸气与空气混合后，点燃能发生爆炸。
苯环比较稳定，一般条件下不与高锰酸钾、重铬酸钾、稀硝酸等氧 化剂发生反应。但当苯环上有侧链时，只要与苯环相连的碳原子上有氢 原子，则不论侧链有几个碳原子，侧链都能被氧化成羧基，生成相应的 苯甲酸。由此，可鉴别苯的同系物。
间二甲苯 —47.4 139.3
0.8684
爆炸极限 /%
1.5～8
1.27～7.0
用途
合成塑料、橡胶、 纤维、燃料、医药 溶剂、炸药 邻苯二甲酸酐、燃 料、医药 医药、香料
对二甲苯 13.3
138.4
0.8610
涤纶
苯乙烯 —30.6
145
0.9059
1.1～6.1 塑料、橡胶、ABS 树脂
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第三节 苯环上取代基的定位规律
70~80。 C + H2SO4
SO3H + H2O
苯磺酸
苯的同系物如甲苯，比苯更易发生磺化反应，反应在苯环 甲基的邻位和对位上。
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4．烷基化和酰基化反应 在一定条件下，向苯环上引入烷基和酰基的反应称为烷基和酰基化反应，也 称付瑞德尔—克拉夫兹反应，简称付—克化反应。 无水A1C13催化下，向苯环上引入烷基的反应，叫烷基化反应。烷基化反应 中能提供烷基的试剂称为烷基化试剂。卤代烷、烯烃等可作烷基化试剂。